A. 储氢材料的研制成功
典型代表:LaNi5,荷兰Philips实验室首先研制
特点:洞铅
活化容易
平衡压力适中且平坦,吸放氢平衡压差小
抗杂质气体中毒性能好
适合室温操作
经元素部分取代后的MmNi3.55Co0.75Mn0.47Al0.3(Mm混合稀土,主要成分La,Ce,Pr,Nd)广泛用于镍/氢电池
PCT curves of LaNi5 alloy 典型代表:TiFe,美Brookhaven国家实验室首先发明
价格低
室温下可逆储放氢
易被氧化
活化困难
抗杂质气体中毒能力差
实际使用时需对合金进行表面改性处理
PCT curves of TiFe alloy
TiFe(40 ℃)
TiFe alloy
Characteristics:
two hydride phases;
phase (TiFeH1.04) & phase (TiFeH1.95 )
2.13TiFeH0.10 + 1/2H2 → 2.13TiFeH1.04
2.20TiFeH1.04 + 1/2H2 → 2.20TiFeH1.95 典型代表:Mg2Ni,美Brookhaven国家实验室首先报道
储氢容量高
资源丰富
价格低廉
放氢温度高(250-300℃ )
放氢动力学性能较差
改进方法:机械合金化-加TiFe和CaCu5球磨,或复合 具有Laves相结构的金属间化合物
原子间隙由四面体构成,间隙多,有利于氢原子的吸附
TiMn1.5H2.5 日本松下(1.8%)
Ti0.90Zr0.1Mn1.4V0.2Cr0.4
活性好
用于:氢汽车储氢,电池负极Ovinic 碱金属(Li,Na,K)或碱土金属(Mg,Ca)与第三主族元素(B,Al)形成
储氢容量高
再氢化难(LiAlH4在TiCl3,TiCl4等催化下180℃,8MPa氢压下获得5%的可逆储放氢容量) 1991年日本NEC公司Iijima教授发现CNTs
纳米碳管储氢-美学者Dillon1997首开先河
单壁纳米碳管束TEM照片
多壁纳米碳管TEM照片
纳米碳管吸附储氢:
Hydrogen storage capacities of CNTs and LaNi5 for comparison (data deternined by IMR,RT,10MPa)
纳米碳管电化学储氢
开口多壁MoS2纳米管及其循环伏安橘旁分析
循环伏安曲线
纳米碳管电化学储氢
____________________________________________________
多壁纳米碳管电极循环充放电曲线,经过100充放电后_ 保持最大容量的70%
单壁纳米碳管循环充放电曲线,经过100充放电后 保持最大容量的80%
碳纳米管电化学储氢小结
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纯化处理后多壁纳米碳管最大放电容量为 1157mAh/g,相当于4.1%重量储氢容量.经过100充纳伍好放电后,其仍保持最大容量的70%.
单壁纳米碳管最大放电容量为503mAh/g,相当于1.84%重量储氢容量.经过100充放电后,其仍保持最大容量的80%.
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B. 【铝_空气电池用铝阳极的研究】 铝空气电池汽车
CHINESE JOURNAL OF RARE
METALS
1999年第23卷第5期Vol.23 No.51999
铝/空气电池用铝阳极的研究
许文江王向东阚素荣薛红霞
摘要:研究了铝/空气电池用铝阳极中添加合金元素的作用, 镓、 铟、 铋、 锡能增大阳极的开路电压, 镁、 铋、 铈可增大阳极的抗蚀性。 以高纯铝 (99.99%) 为基体制得的两种铝阳极合金A1、 A2基本上达到了碱性铝/空气电池的要求。 以普通铝 (99.5%) 为基体制得的铝合金A3作为铝阳极, 其电化学性能良好。
关键词:蚂歼铝阳极空气电池
Study on Aluminium Anode for Aluminium-air Battery
Xu Wenjiang, Wang Xiangdong, Kan Surong and Xue Hongxia
(General Research Institute for Nonferrous Metals, Beijing 10088, China)
Abstract:The effect of addition rare metal in aluminium anode was studied. The results indicate that gallium, indium, bismuth and tin can increase open circuit voltage of anode; and magnesium, bismuth, cerium can rece corrosion velocity of anode. Two aluminium anodes with high pure aluminium (99.99%) and rare metals such as gallium, magnesium, bismuth has been made. These anodes have good electrochemical quality and can meet demand of alkaline aluminium-air battery. The anode with instrial aluminium (99.5%) was also made, which has better electrochemical quality.
Key Words:Aluminium, Anode, Air-battery
由于环境问题的压力及石油资源的有限性, 促使各国政府和汽车制造商银散寻找石油资源的替代品, 制造“零污染”汽车。 由此电动汽车日益受到人们的关注, 成为当前研究的热点。 发展电动汽车的关键是其动力 —— 电池电源的开发, 电池的技术水平基本上决定了现代电动汽车的发展水平。
汽车锋物氏制造厂家和化学电源研究人员开发了铅酸、 镍镉镍氢、 钠硫等动力电池, 这些电池有些已基本成熟, 但在续驶里程和动力性能方面与内燃机相比还有很大差距。 由于铝/空气电池具有高重量比能量、 大重量比功率密度 (见表1), 能提供同内燃机可比的动力性, 而且其机械充电所耗充电时间和添加汽油燃料时间相差不大, 铝资源也相当丰富, 因此铝/空气电池作为动力电源, 受到美国能源部、 加拿大Alcan公司等许多研究机构的重视。
表1电动汽车电源用各种电池性能比较
电池
铅酸
镍镉镍氢
钠硫电池
锂电池
空气电池重量比能量/Whkg-1比功率密度/Wkg-1体积比能量/WhL-130~4070~90140~170130~17040080~100100~200250~400150~20080~10080~1001120~15070~90...特点成熟, 成本低成本稍高, 镉污染危险性大成本高, 研究中复杂性 然而不论是酸性电池还是碱性电池, 纯铝乃至高纯铝都不能直接作为电池的阳
极。 这是基于以下两个原因: 金属铝表面覆盖着一层氧化膜, 致使铝的阳极过电位升高, 降低了阳极的电压效率, 也即降低了电池的输出功效; 在含有腐蚀性离子的溶液或强碱溶液中, 铝的溶解速度相当快, 产生大量的氢气, 导致阳极的法拉第效率极低[1]。
为了克服纯铝作为阳极的缺陷, 可采取以下两种办法。 一是将铝和其它合金元素制成二元、 三元乃至多元合金。 这些合金中的活性元素可降低接触过电势, 而且这些元素提高了析氢过电位, 降低了自腐蚀速度。 二是在电解液中添加抑制剂, 比如NaSnO3等, 以降低过电势和自腐蚀性[2]。
铝/空气电池阳极的研究目标为: ① 开路电势 -1.8 V (对Hg/HgO) 以上。 ② 开路自腐蚀速度 (电流) 小于10 mA/cm2。 ③ 在100~600 mA/cm2电流密度下电压按U (对Hg/HgO) = -1.8+0.5 I稳定工作, 这里的电流密度单位为A/cm2。 ④ 阳极和空气阴极及电解液管理系统匹配[3]。
至今, 所有成熟的铝阳极合金都是以高纯铝 (99.99%) 乃至99.999%以上的特纯铝为基体制成的, 使铝阳极合金的成本很高, 阻碍了铝/空气电池的商业化和进一步发展。
在工业级铝中杂质含量很高, 它使阳极的自腐蚀成倍增加, 大大降低了阳极的库仑效率。 近期的研究指出, 可采用在合金中加入锰来抵销铁的作用。
阳极材料中铁是极具危害的元素, 但在电解铝中铁是不可避免的杂质。 不存在锰时, 铁以FeAl3形式存在, FeAl3对周围的铝基体显示阳极性, 因此在电极内部形成电化学活性区域, 降低了电池的库仑效率。 当存在锰时, 铁以FeMnAl6形式存在, 它在电化学性质上和周围的铝基体类似, 因此从本质上降低了电化学活性, 提高了库仑效率。
本试验重点研究铝阳极合金的特性、 合金元素添加量和熔炼因素等的影响, 也对普通铝阳极合金进行了探讨。
1试验方法
1.1试验装置
试验装置示意图见图1, 试验电池中电解液用化学纯NaOH配制, 浓度为4 mol/L。 调节变阻器R控制电池回路电流, 由电流表A读出工作电流 (mA), 电压表V2读出电池输出电压, V1读出铝阳极的开路或极化电压。 所有的铝阳极电压相对于参比电极
Hg/HgO测得。
图1试验装置示意图
1 — 空气阴极; 2 — 铝阳极; 3 — Hg/HgO参比电极;
4 — 4 mol/L NaOH溶液
1.2控制条件
控制铝阳极面积小于空气阴极面积的1/10, 减少空气阴极极化的影响。 控制铝阳极和空气阴极的间距为2~5 mm, 减少电解液的欧姆内阻。
每次测定更换新的电解液。 测定开路电压和自腐蚀时, 计算阳极两面的面积; 测定电池极化时的阳极利用率时, 铝阳极一面涂蜡, 只计算一面的面积。
试验中各合金添加剂均用化学纯级以上的化学试剂。
1.3测定过程
在小型敞口的坩埚炉中熔炼铝, 熔炼温度750~800℃, 熔体容器用氧化铝坩埚。 首先熔化铝, 再依次按量加入合金元素, 搅拌、 恒温10~20 min, 倒入铜模中铸
锭, 自然冷却。 其中添加镁时, 将镁粉碎为小粒, 以铝箔密封包好, 用不锈钢夹子直接压入铝溶液中。
铸成锭的铝合金放入坩埚炉中热处理, 控制热处理温度300~350℃, 时间2 h, 使合金均匀化, 晶粒细化。
清理热处理后的铝合金锭表面使之光洁, 作成规则的长方体作为铝阳极待用。
1.4结果计算
首先测定铝阳极合金的开路电压和自腐蚀速度, 这两个参数优良者, 再测其极化性能和其它电化学特性。
开路电压和极化电压由电压表V1读出。
自腐蚀参数由一定时间内阳极的失重计算而得。
I自=1000 mF/9.0 hS(1)
稀有金属/990511
式中: m为失重质量, g; F为法拉第常数, 96487.0 C/mol; h是时间, s; S为阳极面积, cm2; I自为自腐蚀电流, mA/cm2。
在有工作电流极化下阳极的利用率
η=I极化h/(mF/9.0)(2)式中: I极化为阳极极化电流, A; m是失重质量, g; F为法拉第常数, 96487.0 C/mol; h是时间, s; η为阳极效率, %。
2结果和分析
2.1二元合金的性质
二元合金的性质见表2。 由表看出, 纯铝中加入镓、 铟、 铋、 锡增加了铝的开路电压, 因而它们都是活性元素; 纯铝中加入铈、 镧降低了铝的开路电压, 而镁对开路电压影响不大。
表2二元铝合金的性质
合金
开路电压 (对Hg/HgO)/V
自腐蚀电流密度/mA.cm-2Al99.99%Al-GaAl-InAl-SnAl-Bi-1.72210-1.82-1.77-1.85-1.[1**********]0Al-Mg-1.70Al-CeAl-La-1.68-1.65610290局部钝化钝化
注: 添加合金元素浓度ω 0.2%; 电解液4 mol/L NaOH
除添加镁、 铈外所有的二元合金都使腐蚀加大, 所以要兼顾增加开路电压和降低自腐蚀性, 二元合金显然达不到要求。
图2是合金元素添加量对合金性能的影响, 可以看出, 添加合金元素的量在0.02%以下时, 合金元素对开路电压和自腐蚀影响不大, 而大于0.2%时, 开路电压和自腐蚀增大不多。 对于铟、 锡也有类似的结果。 因而在制备合金时镓、 铟、 锡的添加量一般控制在0.1%~0.2%。
图2合金元素添加量对合金性能的影响 (Al-Ga)
1 — 开路电压; 2 — 自腐蚀电流密度 (4 mol/L NaOH)
Al-Mg、 Al-Ce合金有一定的钝化作用, 表明镁和铈增加了铝的抗蚀性。 但铈使开路电压降低较大。 Al-Bi合金有独特的特性。 在低含量 (3%) 时, 加入铋可使铝的开路电压增加, 但发生钝化现象。
综上所述, 添加镓、 铟、 锡、 铋可增加铝的开路电压, 而添加镁、 铋、 铈可增加铝的抗蚀性。
2.2多元合金的研究
根据二元合金的研究结果, 以高纯铝 (99.99%) 为基体, 通过试验比较, 筛选制成了Al、 A2两种铝合金作为碱性铝/空气电池的铝阳极合金。 Al: Al-0.2Ga-0.1Sn-1Mg; A2: Al-0.1Ga-0.1Sn-0.5Bi。
图3、 4是铝及有关合金的自腐蚀电流和开路电压, 图5是铝合金的极化曲线。 其中BDW合金是由加拿大Alcan公司开发研制的, 该合金已商业化; RX-808合金是由Reynolds公司开发的。
由图3~5可以看出, 合金A1和A2的电化学性能良好, 基本上可满足铝/空气电池的需要。 其中A1合金的开路和极化电压稍高一些, 而A2合金的抗蚀性好一些。
图3铝及有关合金的腐蚀情况 (4 mol/L NaOH)
图4铝及有关合金的开路电压 (4 mol/L NaOH)
图5铝合金极化曲线 (4 mol/L NaOH)
图6是以A2合金作为铝/空气电池的阳极, 测得电池的输出电压与电流密度的关系。 表3是通过计算得到的阳极利用率。 这些结果均令人满意[4,5]。
图6单体电池工作电压和电流密度的关系
(4 mol/L NaOH)
表3不同电流密度下的阳极利用率
稀有金属/990511
(4 mol/L NaOH)
电流密度/mA.cm-[1**********]
阳极效率/%7282.59194
2.3普通铝阳极合金
根据二元合金研究的结果, 在普通铝 (99.5%) 中加入铈、 铋来增加其抗蚀作用, 自腐蚀明显降低, 但相应的开路电压也降低。
在Al-Bi合金中, 铋含量超过5%时阳极发生钝化。 以铋和锰来增加铝的抗蚀性, 用普通铝基体制成铝合金A3: Al-0.1Ga-0.5Mn-1Bi。 该合金的开路电压达-1.73 V (对Hg/Hg), 自腐蚀速度为34 mA/cm2, 其极化曲线如图7。
表4普通铝的二元合金性能
(4 mol/L NaOH)
名称
Al (99.5%)
Al-Bi (1%)
Al-Ce (1%)自腐蚀电流密度 开路电压 (对Hg/HgO)/VmA.cm-2>30003745-1.51-1.67-1.42
图7铝合金极化曲线 (4 mol/L NaOH)
A3合金是目前铝阳极合金中性能较好的一种, 但与空气电池铝阳极合金的目标相比尚有一定差距。 今后应进一步研究, 特别是从微观结构上观察铝中铁的存在形态, 以采取合适的办法抵消铁的影响[6]。
3结论
稀有金属/990511
1. 铝阳极合金中添加镓、 铟、 铋、 锡等活性元素, 可增大阳极的开路电压, 提高电池的功率因素。
2. 添加镁、 铋、 铈可增加阳极的抗蚀性, 提高电池的库仑效率, 但输出电压有一定降低。
3. 以高纯铝 (99.99%) 为基体制得了两种铝阳极合金A1、 A2, 基本上达到了碱性铝/空气电池的要求。
4. 以普通铝 (99.5%) 为基体制得的铝合金A3作为铝阳极, 其电化学性能良好。 但今后应加强普通铝阳极合金的研究, 特别是从结构上查明合金中铁的存在形态。
作者简介:许文江,男,32岁,硕士,工程师;联系地址:北京市新街口外大街2号。 作者单位:北京有色金属研究总院, 北京100088
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收稿日期:1998-06-30
铝/空气电池用铝阳极的研究
作者:
作者单位:
刊名:
英文刊名:
年,卷(期):
被引用次数:许文江, 王向东, 阚素荣, 薛红霞, Xu Wenjiang, Wang Xiangdong, Kan Surong, Xue Hongxia北京有色金属研究总院,北京100088稀有金属CHINESE JOURNAL OF RARE METALS1999,23(5)7次
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本文链接:.com.cn/Periodical_xyjs199905011.aspx
C. 何谓金属及合金平衡图,有什么作用
这个图的名字叫铁碳合金状态图,它是通过用不同含碳量的黑色金属,通过极慢的加热和极慢的冷却速度进行实验,然后根据大量的实验数据来绘制出来的,这个图反映了不同含碳量的黑色金属在不同的温度下内部组织的变化,而这些内部组织的变化会导致黑色金属不同的机械性能。通过查看这个图的曲线,可以直接知道用什么温度对金属进行热处理,可以达到自己所需的材料性能。
最简单的例子是:不同含碳量的金属熔化温度就不同,那么从这张图上可以一目了然的看出液相区的范围,这张图主要是指导对黑色金属热加工的控制温度。下面是简化后的铁碳合金状态图:
D. 影响TTT曲线位置和形状的因素有哪些
TTT曲线也称为C曲线,是钢从奥氏体冷却下来发生各种组织转变的开始线和终了线组合,影响TTT曲线位置和形状的因素主要就是合金元素的种类和含量,不同的合金元素对C曲线的影响非常复杂而各不相同,例如除了Co之外,大部分合金元素都将使C曲线右移,而对碳钢而言,亚共析钢族李态随着含碳量增加,C曲线右移,过共析钢则随着含碳量增加而左移,兆源一些合金元素如Cr还可改变C曲线形状,使珠光体区和贝氏体区扰巧分离,此外,奥氏体化也不同程度地影响C曲线。
E. 合金固体的熔点曲线图怎么看的
由裤穗图象可知,此固体在熔化过程中不断吸热,温度不变,所以它是晶体. (2)由图象可知,物质在AB段温度不断升高,从B点开始在BC段物体不断吸热,胡运卜但温度不变,故为晶体的熔化过程,CD段吸热,温度不断升高,EF段不断放热,但温悄迅度不变,故EF表示它正在凝固,同一晶体的熔点和凝固点相同,在实验的第8分钟它开始放热. 故答案为:晶体;EF;相同;8.
F. 高温合金的使用性能和表征是什么
· 变形高温合金,用GH后面跟4位阿拉伯数字表示。第一位是1,表示铁基固溶强化高温合金。第一位是2,表示铁基时效强化高温合金。第一位是3,表示镍基固溶强化高温合金。第一位是4,表示镍基时效强化高温合金。变形高温合金如果用作焊丝,在GH前添加H表示。
· 铸造高温合金,用K后面跟3位阿拉伯数字表示。第一位是2,表示铁基时效强化高温合金。第一位是4,表示镍基时效强化高温合金。
高温合金在600-1200℃高温下能承受一定应力并具有抗氧化或抗腐蚀能力的合金。按基体元素主要可分为铁基高温合金、镍基高温合金和钴基高温合金。按制备工艺可分为变形高温合金、铸造高温合金和粉末冶金高温合金。按强化方式有固溶强化型、沉淀强化型、氧化物弥散强化型和纤维强化型等。高温合金主要用于制造航空、舰艇和工业用燃气轮机的涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘、高压压气机盘和燃烧室等高温部件,还用于制造航天飞行器、火箭发动机、核反应堆、石油化工设备以及煤的转化等能源转换装置。
高温合金的牌号
高温合金牌号,采用规定的符号和阿拉伯数字表示。
变形高温合金牌号,采用.“GH”字母组合作前缀(“G”、“H”分别为“高”、“合”汉语拼音的首位字母),后接四位阿拉伯数字。“GH”符号后第一位数字表示分类号,即:
1——表示固溶强化型铁基合金;
2——表示时效硬化型铁基合金;
3——表示固溶强化型镍基合金;
4——表示时效硬化型镍基合金;
5——表示固溶强化型钴基合金;
6——表示时效硬化型钴基合金。
“GH”符号后第二、三、四位数字表示合金的编号。
铸造高温合金牌号,采用符号“K”作前缀,后接三位阿拉伯数字。“K”符号后第一位数字表示分类号,即:
2——表示时效硬化型铁基合金;
4——表示时效硬化型镍基合金;
6——表示时效硬化型钴基合金。
“K”符号后第二、三位数字表示合金的编号。
焊接用高温合金丝牌号,在变形高温合金牌号前缀符号“GH”之前加“H”符号(“H”为“焊”字汉语拼音首位字母),即采用“HGH”作前缀,后接四位阿拉伯数字。四位阿拉伯数字表示含意与变形高温合金相同。例如:
GH1131:表示固溶强化型铁基变形高温合金;
GH2132:表示时效硬化型铁基变形高温合金;
GH3044:表示固溶强化型镍基变形高温合金;
GH4169:表示时效硬化型镍基变形高温合金;
K211:表示时效硬化型铁基铸造高温合金;
K403:表示时效硬化型镍基铸造高温合金;
K640:表示时效硬化型钴基铸造高温合金;
HGH1140:表示固溶强化型铁基焊接高温合金丝;
HGH4145:表示时效硬化型镍基焊接高温合金丝。
高温合金知识
高温合金是在高温严酷的机械应力和氧化、腐蚀环境下应用的一类合金。随着科技事业的发展,高温合金逐渐形成六个较为完整的部分。
一、变形高温合金
变形高温合金是指可以进行热、冷变形加工,工作温度范围-253~1320℃,具有良好的力学性能和综合的强、韧性指标,具有较高的抗氧化、抗腐蚀性能的一类合金。按其热处理工艺可分为固溶强化型合金和时效强化型合金。
1、固溶强化型合金
使用温度范围为900~1300℃,最高抗氧化温度达1320℃。例如GH128合金,室温拉伸强度为850MPa、屈服强度为350MPa;1000℃拉伸强度为140MPa、延伸率为85%,1000℃、30MPa应力的持久寿命为200小时、延伸率40%。固溶合金一般用于制作航空、航天发动机燃烧室、机匣等部件。
2、时效强化型合金
使用温度为-253~950℃,一般用于制作航空、航天发动机的涡轮盘与叶片等结构件。制作涡轮盘的合金工作温度为-253~700℃,要求具有良好的高低温强度和抗疲劳性能。 例如:GH4169合金,在650℃的最高屈服强度达1000MPa;制作叶片的合金温度可达950℃,例如:GH220合金,950℃的拉伸强度为490MPa,940℃、200MPa的持久寿命大于40小时。
变形高温合金主要为航天、航空、核能、石油民用工业提供结构锻件、饼材、环件、棒材、板材、管材、带材和丝材。
二、铸造高温合金
铸造高温合金是指可以或只能用铸造方法成型零件的一类高温合金。其主要特点是:
1. 具有更宽的成分范围 由于可不必兼顾其变形加工性能,合金的设计可以集中考虑优化其使用性能。如对于镍基高温合金,可通过调整成分使γ’含量达60%或更高,从而在高达合金熔点85%的温度下,合金仍能保持优良性能。
2. 具有更广阔的应用领域 由于铸造方法具有的特殊优点,可根据零件的使用需要,设计、制造出近终形或无余量的具有任意复杂结构和形状的高温合金铸件。
根据铸造合金的使用温度,可以分为以下三类:
第一类:在-253~650℃使用的等轴晶铸造高温合金 这类合金在很大的范围温度内具有良好的综合性能,特别是在低温下能保持强度和塑性均不下降。如在航空、航天发动机上用量较大的K4169合金,其650℃拉伸强度为1000MPa、屈服强度850MPa、拉伸塑性15%;650℃,620MPa应力下的持久寿命为200小时。已用于制作航空发动机中的扩压器机匣及航天发动机中各种泵用复杂结构件等。
第二类:在650~950 ℃使用的等轴晶铸造高温合金 这类合金在高温下有较高的力学性能及抗热腐蚀性能。例如K419合金,950℃时,拉伸强度大于700MPa、拉伸塑性大于6%;950℃,200小时的持久强度极限大于230MPa。这类合金适于用做航空发动机涡轮叶片、导向叶片及整铸涡轮。
第三类: 在950~1100℃ 使用的定向凝固柱晶和单晶高温合金 这类合金在此温度范围内具有优良的综合性能和抗氧化、抗热腐蚀性能。例如DD402单晶合金,1100℃、130MPa的应力下持久寿命大于100小时。这是国内使用温度最高的涡轮叶片材料,适用于制作新型高性能发动机的一级涡轮叶片。
随着精密铸造工艺技术的不断提高,新的特殊工艺也不断出现。细晶铸造技术、定向凝固技术、复杂薄壁结构件的CA技术等都使铸造高温合金水平大大提高,应用范围不断提高。
三、粉末冶金高温合金
采用雾化高温合金粉末,经热等静压成型或热等静压后再经锻造成型的生产工艺制造出高温合金粉末的产品。采用粉末冶金工艺,由于粉末颗粒细小,冷却速度快,从而成分均匀,无宏观偏析,而且晶粒细小,热加工性能好,金属利用率高,成本低,尤其是合金的屈服强度和疲劳性能有较大的提高。
FGH95粉末冶金高温合金,650℃拉伸强度1500MPa;1034MPa应力下持久寿命大于50小时,是当前在650℃工作条件下强度水平最高的一种盘件粉末冶金高温合金。粉末冶金高温合金可以满足应力水平较高的发动机的使用要求,是高推重比发动机涡轮盘、压气机盘和涡轮挡板等高温部件的选择材料。
四、氧化物弥散强化(ODS)合金
是采用独特的机械合金化(MA)工艺,超细的(小于50nm)在高温下具有超稳定的氧化物弥散强化相均匀地分散于合金基体中,而形成的一种特殊的高温合金。其合金强度在接近合金本身熔点的条件下仍可维持,具有优良的高温蠕变性能、优越的高温抗氧化性能、抗碳、硫腐蚀性能。
目前已实现商业化生产的主要有三种ODS合金:
MA956合金 在氧化气氛下使用温度可达1350℃,居高温合金抗氧化、抗碳、硫腐蚀之首位。可用于航空发动机燃烧室内衬。
MA754合金 在氧化气氛下使用温度可达1250℃并保持相当高的高温强度、耐中碱玻璃腐蚀。现已用于制作航空发动机导向器蓖齿环和导向叶片。
MA6000合金 在1100℃拉伸强度为222MPa、屈服强度为192MPa;1100℃,1000小时持久强度为127MPa,居高温合金之首位,可用于航空发动机叶片。
五、金属间化合物高温材料
金属间化合物高温材料是近期研究开发的一类有重要应用前景的、轻比重高温材料。十几年来,对金属间化合物的基础性研究、合金设计、工艺流程的开发以及应用研究已经成熟,尤其在Ti-Al、Ni-Al和Fe-Al系材料的制备加工技术、韧化和强化、力学性能以及应用研究方面取得了令人瞩目的成就。
Ti3Al基合金(TAC-1),TiAl基合金(TAC-2)以及Ti2AlNb基合金具有低密度(3.8~5.8g/cm3)、高温高强度、高钢度以及优异的抗氧化、抗蠕变等优点,可以使结构件减重35~50%。 Ni3Al基合金,MX-246具有很好的耐腐蚀、耐磨损和耐气蚀性能,展示出极好的应用前景。Fe3Al基合金具有良好的抗氧化耐磨蚀性能,在中温(小于600℃)有较高强度,成本低,是一种可以部分取代不锈钢的新材料。
六、环境高温合金
在民用工业的很多领域,服役的构件材料都处于高温的腐蚀环境中。为满足市场需要,根据材料的使用环境,归类出系列高温合金。
1、 高温合金母合金系列
2、 抗腐蚀高温合金板、棒、丝、带、管及锻件
3、 高强度、耐腐蚀高温合金棒材、弹簧丝、焊丝、板、带材、锻件
4、 耐玻璃腐蚀系列产品
5、 环境耐蚀、硬表面耐磨高温合金系列
6、 特种精密铸造零件(叶片、增压涡轮、涡轮转子、导向器、仪表接头)
7、 玻棉生产用离心器、高温轴及辅件 8、 钢坯加热炉用钴基合金耐热垫块和滑轨
9、 阀门座圈
10、 铸造“U”形电阻带
11、 离心铸管系列
12、 纳米材料系列产品
13、 轻比重高温结构材料
14、 功能材料(膨胀合金、高温高弹性合金、恒弹性合金系列)
15、 生物医学材料系列产品
16、 电子工程用靶材系列产品
17、 动力装置喷嘴系列产品
18、 司太立合金耐磨片
19、 超高温抗氧化腐蚀炉辊、辐射管。
G. 储氢材料pct曲线的意义
反映出储氢。合金在工程应用。贮氢合金PCT曲线PCT(压力组成温度)曲线是轿段物衡量贮氢合金电极材料及电池性闭液能的一个重要参数。可以反映出储氢合金在工程应用中的许多重要特性。依据该燃郑曲线可以得到合金的贮氢量、不同温度下吸收和释放氢的平台压力、吸收氢平台滞后、放氢平台的倾斜度(平台性能)等。
H. 纯金属,低共熔金属混合体系的转折点各有几个曲线形状为何不同
:因为金属熔融系统冷却时,由于金属凝固放热对体系散热发生一个补偿,因而物埋造成冷却曲线上的斜率发生改变,出现折点。纯金属、低共熔金属各出现一个水平段,合斗蚂悉金出现一个折点和一个水平段。由于曲线的形状与样品熔点温度和环境温度、样品相变热的多少、保温加热炉的保温性能和样品的数量均有关系,所以样品的步冷曲线是不一样的。对于纯金属和低共熔金属来说只有一个熔点,所以只出现平台。而对于合金来说,先有一种金属析出,然后2种再同时析出,所以空乎会出现一个折点和一个平台。
I. PCT电阻器和NTC电阻器的温度曲线是什么样的
PCT热敏电阻器和NTC热敏电阻器温度曲线是相反的,NTC热敏电答亩桥阻器是随耐弯着温度的升高阻止下降,如果你是在两个产品中选择一个使用,我建议NTC,因为清猛不仅价格便宜,性能也很好,国内有很多做的很好的NTC的厂家,譬如时恒,外资的石冢等等
J. 储氢材料有哪些
储氢合金是指在一定温度和氢气压力下,能可逆地大量吸收、储存和释放氢气的金属间化合物。
水合物储存氢气具有很多的优点:首先,储氢和放氢过程完全互逆,储氢材料为水,放氢后的剩余产物也只有水,对环境没有污染,而且水在自然界中大量存在并价格低廉;其次,形成和分解的温度压力条件相对较低、速度快、能耗少。粉末冰形成氢水合物只需要几分钟,块状冰形成氢水合物也只需要几小时;而水合物分解时,因为氢气以分子的形态包含在水合物孔穴中,所以只需要在常温常压下氢气就可以从水合物中释放出来,分解过程非常安全且能耗少。因此,研究采用水合物的方式来储存氢气是很有意义的,美国、日本、加拿大、韩国和欧洲已经开始了初步的实验研究和理论分析工作。